风冷式冷凝器是指利用周围环境中的空气使制冷剂蒸气冷凝为液体的冷凝器。由于它利用了周围环境中的空气作为冷却介质,并且空气流动性好,取之不尽,用之不竭,从而使其非常适合于车辆等无供水场合或者供水不便和缺水的场合,以及冰箱、家用空调等小型制冷系统。近年来随着水资源短缺矛盾的突出,空气冷却式冷凝器有逐渐向中型、大型发展的趋势,并在冷凝压力较高的氨制冷装置中也得到应用。风冷式冷凝器省去‘厂冷却水供应系统,因而降低了成本。并且这种冷凝器的污染和腐蚀小,除垢方便,不存在水垢问题。但是,由于空气的导热性能差,比热容小,空气温度受环境和季节的影响波动较大,致使冬夏季冷凝器温度差别较大,这一缺点将直接影响制冷能力和制冷效率。 风冷式冷凝器可分为自然对流式和强迫对流式两种。自然对流式风冷冷凝器是指在没有受到外力作用(如风机等)的情况下,靠空气自由流动带走热量,从而使制冷剂蒸气得到冷凝的一种冷凝器。为了提高冷凝器的冷凝能力和效率,采用增加散热面的方式来强化传热。常见的自然对流式风冷冷凝器有线管式和板管式两种外表面扩展形式。线管式与板管式冷凝器的冷凝管常常加工成蛇形盘管。板管式与线管式不同之处在于板管式的冷凝管焊在一块薄金属板卜,其目的是为了增加散热面。虽然线管式风冷冷凝器加工方便,散热效果比较好,但其冷凝管暴露在外,这不仅影响外观,而且容易受到损坏,导致制冷剂泄漏,所以现在的电冰箱等已很少采用。板管式冷凝器的冷凝管受散热板的保护,不易破坏,并且外形美观大方,如果在散热板上再开一些小缝和小孔,散热效果也会有所提高,因此板管式冷凝器已在家用电冰箱等许多方面代替了线管式冷凝器。 强迫对流式风冷冷凝器采用风机等设备加速空气流动,从而使散热能力和效率都得到很大提高。和自然对流式冷凝器相比,采用风机后风速和风量成倍提高,并且传热管上可加工散热肋片,使强迫对流式风冷冷凝器的冷凝能力大大提高,很适合小型空调等制冷系统的散热需要。这种冷凝器广泛应用于家用空调和汽车空调中。 提高风冷式冷凝器的换热性能主要从两方面进行,一是提高空气侧的换热能力,如前面所述的采用肋片法,提高风速等;二是减少管内制冷剂冷凝过程的热阻。有关文献在这方面做了研究,对空气冷凝器冷凝管内分层流进行了数值计算,并且分析计算了在冷凝器中加入汽液分离器对提高冷凝器冷凝性能的作用,证实其效果十分显著。
本文来源于:制冷空调节能技术 一书。